技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)元件用集電體的制造方法、電化學(xué)元件用電極的制造方法、電化學(xué)元件用集電體、電化學(xué)元件、以及用于制作電化學(xué)元件用集電體的涂布液。

背景技術(shù)

作為電化學(xué)元件的一例，鋰二次電池由于能量密度高，現(xiàn)在被用于便攜電話、筆記本計(jì)算機(jī)、以及攝像機(jī)等用途。鋰離子電池之中小型的電池一般是正極活性物質(zhì)使用鈷酸鋰或者錳酸鋰，負(fù)極使用石墨。

一般的鋰二次電池的正極，作為正極活性物質(zhì)的鈷酸鋰或錳酸鋰、與具有電子傳導(dǎo)性的碳粒子，在具有集電效果的金屬箔上被固定化而構(gòu)成。作為金屬箔的材料一般是鋁。另外，作為用于正極活性物質(zhì)與碳粒子的固定化的粘合劑使用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等。

另外，負(fù)極是負(fù)極活性物質(zhì)在具有集電效果的金屬箔上被固定化而構(gòu)成的。作為金屬箔的材料一般是銅。另外，作為用于負(fù)極活性物質(zhì)的固定化的粘合劑使用聚偏二氟乙烯(PVDF)。

近年，將這樣的高性能二次電池應(yīng)用于汽車等的動(dòng)力源的動(dòng)向變得活躍。因此，發(fā)生了在以往那樣的小型電池中未曾預(yù)想過的問題。

其一是快速充放電特性。

要進(jìn)行電化學(xué)元件的快速充放電，需要增大充放電電流。但是，在以往的電化學(xué)元件中如果在大電流下進(jìn)行充放電，則由于電池的內(nèi)阻，存在反復(fù)充放電時(shí)發(fā)生容量(電池容量維持率)的下降變得極大的不良情況。為改善這樣的不良情況進(jìn)行了許多嘗試(參照例如專利文獻(xiàn)1～3和非專利文獻(xiàn)1)。

另外，在例如鋰二次電池的正極中，現(xiàn)在一般使用的電極活性物質(zhì)的導(dǎo)電性低，因此添加碳材料等的導(dǎo)電性粒子調(diào)制電極合劑(混合材料)。但是從提高電池的能量密度的觀點(diǎn)來看，導(dǎo)電性粒子的添加需要盡量減少。因此，曾進(jìn)行了即使減少導(dǎo)電性粒子的添加，也能夠減小電池的內(nèi)阻的嘗試(參照例如專利文獻(xiàn)4～5)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2001-266850號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特公平7-123053號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特公平4-24831號公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開平7-130356號公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2005-222772號公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：第45次電池討論會(huì)(平成16年)3C18

發(fā)明內(nèi)容

但是，上述各文獻(xiàn)所記載的技術(shù)對于改善所述不良情況都是不充分的。

本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，目的在于提供一種內(nèi)阻低、能夠進(jìn)行快速充放電的電化學(xué)元件用集電體的制造方法、電化學(xué)元件用電極的制造方法、電化學(xué)元件用集電體、以及電化學(xué)元件。

另外，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制作內(nèi)阻低、能夠進(jìn)行快速充電的電化學(xué)元件用集電體的涂布液。

低內(nèi)阻不限于鋰二次電池用的集電體，是在電化學(xué)元件用的集電體中共同要求的性能，因此本發(fā)明的集電體的制造方法不限于鋰二次電池用的集電體的制造方法，可以作為電化學(xué)元件用的集電體的制造方法使用。

對于電化學(xué)元件用正極、電化學(xué)元件用負(fù)極、電化學(xué)元件也是同樣的。

為解決上述課題，本發(fā)明采用以下的結(jié)構(gòu)。

[1]一種電化學(xué)元件用集電體的制造方法，具有：

在金屬箔上涂布涂布液的工序，所述涂布液含有：選自甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥乙基乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、糊精、普魯蘭多糖(Pululan)、葡聚糖(dextran)、瓜爾膠(guar gum)、和羥丙基瓜爾膠中的至少一種，2價(jià)以上的有機(jī)酸或其衍生物，碳粒子，以及有機(jī)溶劑；和

除去所述有機(jī)溶劑，在所述金屬箔上形成被覆層的工序。

[2]根據(jù)上述[1]所述的電化學(xué)元件用集電體的制造方法，所述碳粒子含有選自炭黑、石墨、氣相法碳纖維、碳納米管、碳納米纖維、和石墨烯中的至少一種。

[3]一種電化學(xué)元件用電極的制造方法，具有：

在金屬箔上涂布涂布液的工序，所述涂布液含有：選自甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥乙基乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、糊精、普魯蘭多糖、葡聚糖、瓜爾膠、和羥丙基瓜爾膠中的至少一種，2價(jià)以上的有機(jī)酸或其衍生物，碳粒子，以及有機(jī)溶劑；

除去所述有機(jī)溶劑，在所述金屬箔上形成被覆層的工序；和

在所述被覆層上形成含有電極活性物質(zhì)的被膜的工序。